Ti／Pb—WC复合镀电流密度对镀层性能的影响.pdfVIP

敏 誊} e000 Ti／Pb．WC复合镀 电流密度对镀层性能的影响 谢香兰 ，曹 梅 。郭忠诚 (昆明理工大学 a．冶金与能源工程学院，b．理学院，云南 昆明 650093) [摘 要] 为了寻找理想的电催化电极及减少制备工序，采用复合电沉积方法在钛基材上制备 了Pb—WC镀层。 采用SEM、电化学测试等对纯铅层及Pb—wc镀层的表面形貌、元素组成及电化学性能进行了对比研究，分析 了电 流密度对沉积速率以及镀液 中WC浓度对镀层 中WC含量的影响。结果表 明：电流密度为4A／dm ，镀液中WC的 浓度为3Og／L时，镀层中WC含量最高；所得镀层成分均匀，相对于 Pb镀层，Pb—wC复合镀层晶粒细小，平整光 滑，显微组织均匀、致密，并且析氧电位有明显降低，具有作为阳极材料应用的价值。 [关键词] Pb．WC复合镀层；电沉积；钛材；表面形貌；成分；电化学性能 [中图分类号]TQ153．2 [文献标识码]A [文章编号]1001—1560(2011)02—0o24—03 0 前 言 1 试 验 自1973年DSA电极问世以来，先后出现了钛基二 1．1 基材处理 氧化锰系列涂层电极、钛基二氧化锡系列涂层电极、钛 选用30mm×30mn／纯钛片作基材。其前处理流程 基铂族系涂层钛 电极、钛基二氧化铅系列电极 ¨l2等， 如下：基材喷砂一水洗一除油一水洗—化学浸蚀一水洗。 研究最多的是钛基二氧化铅系列电极。一般用铅银合 喷砂加工是借助高速砂子流冲击工件表面以除去 金作为湿法提取锌、锰、钴、镍、铜、铬以及 电镀铬等过 表面的自然氧化膜和粗化表面。选用粒度为 1．3～2．5 程的阳极 ，由于银 的加入，这种 电极耐蚀性较好，析氧 mm的石英砂 ，压缩空气压力为0．1—0．3MPa。 电位较纯铅低，但也存在着 电解时槽 电压高、能耗高、 除油剂采用加人适量洗衣粉的N％CO，溶液。 机械强度低、易变形而造成 电解 中发生短路等缺点。 化学浸蚀 ：50—60mL／L40％HF，200—250mL／L 为了防止新型钛基二氧化铅系列 电极的基体钝化，通 37％HC1，45—5Og／LNaF，室温，2—5min。 常先在钛表面涂覆一层铂族金属及其氧化物作为底 1．2 Pb—WC复合镀层的制备 层，制备繁琐，成本较高。本工作在经过前处理的钛基 电镀时采用纯铅板作为阳极，所用设备为直流稳 体上直接复合镀Pb．WC，由于该复合镀层均匀、致密， 压电源；镀液成分 ：80～110g／L黄色氧化铅 ，100—200 g／L酒石酸钾钠 ，55g／L氢氧化钾，0．5～1．5g／L动物 且其析氧特性与纯铅层、传统铅银合金电极及 DSA电 胶，l0～4Og／LWC(粒度3 m)；温度为室温，电流密 极相比有明显的改善，所 以可直接用作阳极材料 ；也可 度 2—5A／dni ，时间为2h，采用HJ一6A型多头数显磁 用此复合镀层代替以往的铂族金属及其氧化物涂层作 力搅拌器以50r／min进行中速搅拌。 为底层，这样可以简化工序，大大地降低成本。 1．3 镀层测试与表征 采用 QUANTA200型环境扫描 电子显微镜分析镀 [收稿Et期] 2010—07—24 层的表面形貌及元素分布；用 CHI760C型电化学工作 [通信作者] 郭忠诚 (1965一)，教授，从事表面工程、冶金 站进行阳极极化曲线测定，溶液体系为硫酸锌 硫酸溶